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[经验交流] 蒙脱石

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发表于 2019-5-12 00:03:03 | 显示全部楼层 |阅读模式
蒙脱石是一种非常柔软的页硅酸盐矿物质,当它们从水溶液中沉淀出来时形成微观晶体,称为粘土。它以法国的Montmorillon命名。蒙脱石是蒙脱石族的一员,是一种2:1的粘土,这意味着它有两块四面体的二氧化硅片,夹着中央八面体氧化铝片。颗粒为板状,平均直径约1μm,厚度0.96nm;使用电子显微镜放大约25,000倍,需要“看到”单个粘土颗粒。该组成员包括皂石。

蒙脱石是蒙脱石的亚类,蒙脱石是一种2:1的页硅酸盐矿物,其特征在于具有大于50%的八面体电荷;其阳离子交换容量是由于Mg在中心氧化铝平面中同晶取代Al。在这种情况下,低价阳离子的取代使附近的氧原子具有可以吸引阳离子的净负电荷。相反,贝得石是具有大于50%四面体电荷的蒙脱石,源自在硅石片中Al的同晶取代。

蒙脱石粘土的单个晶体没有紧密结合,因此水可以干预,导致粘土膨胀。蒙脱石的含水量是可变的,吸收水时体积大大增加。化学上,它是水合钠钙铝硅酸镁氢氧化物(Na,Ca)0.33(Al,Mg)2(Si4O10)(OH)2·nH2O。钾,铁和其他阳离子是常见的替代品,阳离子的确切比例因来源而异。它经常与绿泥石,白云母,伊利石,钴绿岩和高岭石混合。


蒙脱石样品

目录
1 洞穴条件
2 使用
2.1 煅烧粘土制品
2.2 医学和药理学
2.3 宠物食品
3 发现
4 脂质组织
5 参考

洞穴条件
蒙脱石可以在洞穴环境中进行浓缩和转化。 洞穴的自然风化可以留下基岩中含有的硅铝酸盐浓度。 蒙脱石可以在硅铝酸盐溶液中缓慢形成。 高HCO3  - 浓度和长时间可以帮助其形成。 然后,蒙脱石可以在干燥条件下转化为坡缕石,在酸性条件下(pH5或更低)转化为埃洛石-10-(腐石)。 埃洛石-10Å可以通过干燥进一步转化为埃洛石-7Å。[5]

用途


蒙脱石的结构
蒙脱石在石油钻井工业中用作钻井泥浆的组分,使泥浆粘稠,这有助于保持钻头冷却并去除钻孔固体。它还可用作土壤添加剂,用于在干旱土壤中保持土壤水分,用于建造土坝和堤坝,并防止流体泄漏。它还可用作铸造砂的组分,也可用作除去空气和气体中水分的干燥剂。

蒙脱石粘土已广泛用于催化过程。裂化催化剂使用蒙脱石粘土已有60多年的历史。其他酸性催化剂使用酸处理的蒙脱土。[6]

与许多其他粘土相似,蒙脱石随着水的增加而膨胀。由于水渗透层间分子空间和伴随的吸附,蒙脱土比其他粘土膨胀得更多。膨胀量主要是由于样品中含有的可交换阳离子的类型。钠作为主要可交换阳离子的存在可导致粘土膨胀至其原始体积的数倍。因此,钠蒙脱石已被用作非爆炸剂的主要成分,用于在天然采石场中分裂岩石,以限制废物的数量,或用于拆除爆炸装药使用不可接受的混凝土结构。[引文需要]

这种膨胀性能使含蒙脱石的膨润土也可用作水井的环形密封或塞子以及作为填埋场的保护衬里。其它用途包括作为动物饲料中的抗结块剂,造纸中的抗结块剂以使沉积物形成最小化,以及作为保留和排水助剂组分。蒙脱石也被用于化妆品中。

在细粉末形式中,它也可以用作池塘中的絮凝剂。当它掉入水中时,扔在水面上,使水“变得模糊”,它吸引了水中的微小颗粒,然后沉淀到水底。然后锦鲤和金鱼(鲤鱼)以“丛”为食,这有助于消化鱼类。它在池塘供应商店出售。

由于其吸附剂和结块性质,钠蒙脱石也被用作一些猫砂产品的基础。

煅烧粘土制品
蒙脱石可以煅烧生成多孔材料 - 青石。这种煅烧粘土作为土壤调节剂出售,用于运动场和其他土壤产品,例如用作盆栽土壤作为akadama的替代品。

医学和药理学
蒙脱石作为重金属的吸附剂是有效的。[7]

对于外用,蒙脱石已被用于治疗接触性皮炎。[8]

宠物食品
蒙脱石粘土作为抗结块剂添加到一些狗和猫食物中,并且因为它可能对环境毒素提供一些抵抗力,尽管对该主题的研究尚未定论。[9]

发现
Montmorillonite于1847年首次被描述为在法国维埃纳省的Montmorillon发现,[3]在美国发现膨润土之前50多年。它存在于世界各地,并以其他名称而闻名。

脂质组织
还已知蒙脱石使胶束(脂质球)聚集成囊泡。这些结构类似于许多细胞上的细胞膜。它还可以帮助核苷酸组装成RNA,最终进入囊泡内部。这可能会产生高度复杂的RNA聚合物,可以复制囊泡内的RNA。[10] [11]这个过程可能在导致地球生命的血管生成中发挥了作用。[12]在火星上也发现了类似于蒙脱石的矿物质。[13]

另见
Wikimedia Commons has media related to Montmorillonite.
Abiogenesis
Dispersion (soil)
Emulsion dispersion
Sodification

参考
"Mineralienatlas - Fossilienatlas". mineralienatlas.de. Archived from the original on 23 April 2018. Retrieved 23 April 2018.
Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W.; Nichols, Monte C., eds. (1995). "Montmorillonite" (PDF). Handbook of Mineralogy (PDF)|format= requires |url= (help). II (Silica, Silicates). Chantilly, VA, USA: Mineralogical Society of America. ISBN 0962209716. OCLC 895497384. Archived (PDF) from the original on 2012-02-05. Retrieved 2017-06-22.
Montmorillonite Archived 2012-05-24 at the Wayback Machine. Mindat.org
Montmorillonite Archived 2011-06-07 at the Wayback Machine. Webmineral
Hill, Carol; Paolo Forti (1997). "Deposition and Stability of asdSilicate Minerals". Cave Minerals of the World (Second ed.). National Speleological Society. p. 177. ISBN 1-879961-07-5.
Lloyd, Lawrie (2011). Handbook of Industrial Catalysts. New York: Springer. pp. 181–182. ISBN 978-0387246826.
Bhattacharyya, KG; Gupta, SS (2008). "Adsorption of a few heavy". Advances in Colloid and Interface Science. 140 (2): 114–31. doi:10.1016/j.cis.2007.12.008. PMID 18319190.
Saary, J; Qureshi, R; Palda, V; Dekoven, J; Pratt, M; Skotnicki-Grant, S; Holness, L (2005). "A systematic review of contact dermatitis treatment and prevention". Journal of the American Academy of Dermatology. 53 (5): 845. doi:10.1016/j.jaad.2005.04.075. PMID 16243136.
"Montmorillonite Clay Benefits, Uses in Cat / Dog Food, Structure & Properties". DurableHealth. Archived from the original on 4 November 2015. Retrieved 12 October 2015.
Clays May Have Aided Formation of Primordial Cells Archived 2016-01-26 at the Wayback Machine Howard Hughes Medical Institute, from EurekAlert!, American Association for the Advancement of Science.
"Clays May Have Aided Formation of Primordial Cells". hhmi.org. Archived from the original on 1 June 2013. Retrieved 23 April 2018.
"Clay's matchmaking could have sparked life". newscientist.com. Archived from the original on 28 June 2015. Retrieved 23 April 2018.
Clark, Stuart (7 June 2013). "Nasa's Opportunity rover finds Martian water appropriate for the origin of life - Stuart Clark". the Guardian. Archived from the original on 13 February 2017. Retrieved 23 April 2018.

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